Sollte ich mir Gedanken über die Gefahr von Grabsteinen machen?

Ein Kollege hat (anscheinend erfolglos :-)) versucht, mich von der Gefahr einer Grabsteinbildung zu überzeugen

in der folgenden situation:

Er behauptet, dass Pad 1 für R55 und R59 beim Löten schneller an Wärme verlieren, weil sie zwei Spuren hinterlassen, während Pad 2 nur eine hat und dies zu einer Grabsteinbildung führen würde. Ehrlich gesagt ist mir so etwas noch nie aufgefallen, auch diese 0402-Widerstände liegen vollkommen flach auf der Platine. Bin ich zu nachlässig?

(Die Spuren sind 0,2 mm breit)

edit
Ich hätte auch 0402 Teile mit einem Pad zeigen können, das über 4 Speichen mit einem Kupferguss verbunden ist, was noch schlimmer sein sollte, aber auch hier keine Probleme.

Zusammenfassung:

• Die Aussichten auf Grabsteine ​​nehmen mit abnehmender Bauteilgröße zu, da die Retentionsenergie der Oberflächenspannungskräfte im Vergleich zu den Selbstzentrierungskräften, die bei Auftreten eines mechanischen Ungleichgewichts Grabsteine ​​verursachen, abnimmt. 0402 scheint ungefähr der Punkt zu sein, an dem Sie anfangen, sich wirklich zu kümmern (obwohl es bei einigen mangelnder Sorgfalt bei 0603 gelingt :-)), und bei 0201 ist es wirklich wichtig. Wenn Sie "real genug" sind, um 0201 zu verwenden, müssen Sie sich wahrscheinlich um andere, noch wichtigere Dinge kümmern!

• Es gibt weit mehr Faktoren als nur die Abkühlungsrate, und es ist sehr viel ein Fall von "YMMV", aber Sie sollten Ihrem Freund etwas Aufmerksamkeit schenken - obwohl dies nicht unbedingt ein überwältigendes Problem sein muss So viele Faktoren, dass Sie nicht völlig überrascht wären, wenn es in Ihrem Fall häufig vorkommen würde.

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Tombstoning wird nicht nur durch die Rohkühlungsraten beeinflusst - zu den Faktoren gehören Pad-Größen, Pad-Formen, verwendetes Lot, Lötbarkeit, Oberflächenrauheit, Pastentyp und -marke, Reflow-Profil usw.
Sogar der Sauerstoffgehalt und die Verwendung einer inerten Atmosphäre können einen Unterschied machen.

Es ist einfach, dem Problem etwas mehr Aufmerksamkeit zu schenken, wenn Sie auf 0402 und darunter absinken, und dadurch die Wahrscheinlichkeit zu verringern, dass Sie später einen schlechten Tag haben. Es tut nicht weh, sich der Probleme auch mit 0603-Komponenten bewusst zu sein, nur für den Fall.

Hier ist ein hervorragender Artikel zum Thema TOMBSTONING OF 0402 AND 0201 COMPONENTS: "EINE STUDIE ÜBER DIE AUSWIRKUNGEN VERSCHIEDENER PROZESS- UND DESIGNPARAMETER AUF ULTRA-KLEINE PASSIVE GERÄTE", der Ihnen wahrscheinlich mehr sagt, als Sie jemals wissen wollten. Die Ergebnisse basieren auf einer sehr großen Stichprobe von Tests (48 Testkombinationen und 50.000 Stichproben!). Interessante Lektüre.

Hier ist ein weniger nützlich , aber immer noch interessant Papier , das auf Lot konzentriert und fügt Zusammensetzung und Ansprüche der Probleme der Welt mit entsprechenden Formulierungen zu lösen Prävention von Tombstone Problemen für kleinen Chip - Bausteine . Ihre Vorstellung von "klein" ist 0603 und 0402.

In diesem Dokument zur Tombstone-Fehlerbehebung wird hervorgehoben, dass es keine einzelne Ursache oder Lösung gibt, sondern dass die Differenzialkühlung ein wichtiges Problem darstellt. Ein Beispielbild ist aus praktischen Gründen unangenehm nahe an Ihrem:

              Pad 2            Pad 1 

• Sie sagen: Wenn Pad 1 mit einer breiten Leiterbahn, einer Masseebene oder einem anderen Wärmeableitelement verbunden ist. Pad 2 ist mit einer dünneren Spur oder einem weniger massiven Schaltungselement verbunden. Pad 2 ist häufig heißer als Pad 1 und fließt vor Pad 1 zurück. Diese Temperaturdifferenz führt zu einer Differenz des Reflow-Timings. Wenn Pad 2 zuerst benetzt wird, kann die Benetzungskraft von Pad 2 ausreichen, um die Kraft von Pad 1 zu überwinden, was zu einer Grabsteinkomponente führt

Dieses Whitepaper vom Juli 2011 stimmt mit Ihrem Freund überein. Die Low Mass Lösung für 0402 Tombstoning

Zusammenfassend heißt es:

• Variationen in den Komponenten [thermische Eigenschaften] müssen in der Kissengeometrie berücksichtigt werden, da sonst eine Grabsteinbildung auftreten kann. Er empfiehlt außerdem, jedes Pad als Gruppe zu behandeln und sicherzustellen, dass die Kupferdichte jedes Pads gleich (oder sehr nahe) ist, was bedeutet, dass beide Pads gleichzeitig die gleiche Temperatur und den gleichen Liquidus erreichen. Laut Reno sollten beide Pads gleichzeitig den Lotfluss zu freiliegendem Kupfer erreichen und das Lotvolumen aufweisen, das zur Steuerung der Kapillarwirkung erforderlich ist.

Mehr vom Gleichen

SMT-Netzdiskussion - mehr vom Gleichen. Schrecklich :-)

http://www.circuitsassembly.com/cms/news/11404-suntron-recommends-solutions-to-0402-tombstoning-

Glossar:

• MD = Metall definiert. Bezieht sich auf die Leiterplatte. Die gesamte verfügbare Metallfläche besteht aus einem Pad ohne Lötmaskenbegrenzung.

• SMD = Lötmaske definiert. Metall erstreckt sich über den durch die Lötmaske definierten Kontaktflächenbereich hinaus.

• YMMV = Ihre Laufleistung kann variieren = Vorbehalt aussetzen = Was Sie erleben, kann sich von dem unterscheiden, was ich erlebe. Herkunft in den USA. Es ist ein ironischer Kommentar, beinahe ein zynischer Witz, der auf den Behauptungen der US-Auto-Werbung basiert. In unserem Test erhielt Model XXX auto 56 mpg bei einem Stadtfahrradtest - YMMV. Das heißt, während WIR 56 mpg haben, darfst du nicht.

Der einzige Fall von Tombstoning, den ich persönlich gesehen habe, war ein Board, das von einem Kunden entworfen wurde, bevor ich mich mit ihm beschäftigte. Das Problem dabei war, dass die Innenkanten der Pads zu nahe beieinander lagen. Der Hersteller wies uns darauf hin und es gab weniger Probleme bei nachfolgenden Boards mit dieser behoben. Die bessere Grundfläche entpuppte sich als nahe an der empfohlenen im Widerstandsdatenblatt. Anscheinend hat der ursprüngliche Ingenieur es sich nie angesehen oder die Pads aus irgendeinem Grund zu groß gemacht, weil er dachte, es wäre besser. Das waren 0603 Teile. Natürlich ist dieses Problem für kleinere Teile wie 0402 schlimmer.

Wenn Sie sich bei so etwas nicht sicher sind, wenden Sie sich an das Montagehaus. Sie gehen jeden Tag mit guten und schlechten Fußabdrücken um und haben normalerweise eine gute Vorstellung davon, was sie zuverlässig bauen können und was Probleme verursacht.

Ich dachte, dass der springende Punkt beim Verfolgen des Reflow-Lötprofils während der Abkühlphase speziell darin bestand, dies zu vermeiden - es stellt sicher, dass alle Komponenten und ihr Lötmittel bei einer konstanten Temperatur abkühlen, anstatt dass einige schneller abkühlen als andere, indem die Temperatur reguliert wird Abkühlung der Umgebungstemperatur.

Wenn Sie kein Reflow verwenden, ist es natürlich schwierig, die Umgebungstemperatur zu regeln ...

Eine Sache, die Ihr Kollege nicht berücksichtigt hat ... Da R59 Wärme in die Kupferspur einleiten wird, fließt ein Teil dieser Wärme in R57. Ein Teil der Wärme von R55 wird in R59 usw. fließen. Der Gesamtunterschied in Bezug auf Temperatur und Kühlung - wenn die Komponenten zum Beispiel zusammen mit heißer Luft erwärmt werden - sollte (hätte ich gedacht) minimal sein. Der Unterschied in der Kühlung wäre nur dann ein Problem, wenn die Leiterbahn die Wärme ableiten könnte, was nicht der Fall ist, wenn die Leiterbahn so heiß ist wie die Komponenten und ihr Lot.